JP7246463B2 - 窯業系化粧板およびその製造方法 - Google Patents
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Description
すなわち、現在、窯業系不燃化粧板の主な基板であるけい酸カルシウム板等の繊維強化セメント板は、石綿に代わる補強繊維としてパルプ等の有機繊維を用いているのが一般的であるが、パルプ等を多く含んだ繊維強化セメント板は、表面をベルトサンダーで研磨した場合に石綿使用品よりも毛羽立ちが酷くなる傾向にある。このため、特許文献3のように目の粗いベルトサンダーで研磨した場合には、パルプ等の毛羽が目立つこととなり、木目風の導管溝を模した表面とはなり得ない。また、このパルプ等による毛羽立ちは、その上に塗料を塗っても抑えることが難しいため、木質感を出すのが目的の化粧板にとっては不向きな下地となってしまう。また、単に木目印刷の上に透明な上塗り塗料を塗布した仕上げでは安手な模造板でしかなく、今日求められているような落ち着いたぬくもりのある木質感を得ることはできない。このため、毛羽立ちの克服に加え、木質感の向上を図る必要がある。
〔2〕前記下塗り層形成後の表面粗さが、前記窯業系基板の長手方向に対し平行方向のRaの値が0.5~4μmかつRzの値が5~30μmであり、同直交方向のRaの値が5~15μmかつRzの値が35~70μmであることを特徴とする〔1〕に記載の窯業系化粧板の製造方法。
〔3〕前記樹脂ビーズとして平均粒径20~40μmの大ビーズと平均粒径5~10μmの小ビーズの少なくとも2種類を混合して使用するとともに、前記大ビーズに対する前記小ビーズの割合を質量比で1.1~1.6倍とし、かつ前記樹脂ビーズを前記クリア塗料の総固形分のうち5~15質量%含有することを特徴とする、〔1〕または〔2〕のいずれかに記載の窯業系化粧板の製造方法。
繊維強化セメント板中、繊維、特にパルプ等の有機繊維の含有比率は、マトリックスによっても異なるが、強度および不燃性の確保の点から、5~9質量%であることが好ましく、6~8質量%であるのがさらに好ましい。パルプ等の有機繊維の含有比率が少ないと化粧板の機械的強度が低下し、熱負荷、乾燥、炭酸化や衝撃による割れを発生しやすくなる。逆にパルプ等の有機繊維の含有率が多いと、不燃性を維持することが困難となる。
必要に応じて用いられる各種混和材としては、当業界で一般的に用いられているものが挙げられ、とくに制限されないが、例えばワラストナイト、マイカ、炭酸カルシウム等の粉末、繊維強化セメント板やせっこうボードの廃材粉末等が挙げられる。なお、オートクレーブ養生を行う場合は、セメント中の石灰との水熱反応硬化によりさらに強度を上げる点から、けい酸質原料、例えば粉末硅石等の結晶質シリカ、フライアッシュ等の非晶質シリカ等を必要に応じて混合して用いるのが好ましい。
下塗り塗料の塗布方法は、ロールコーターやフローコーター等を用いる方法が挙げられ、中でも、基板表面に存在する大小の凹凸部や、空隙部を塗料により充填する効果を考慮すると、ロールコーターが適している。また、塗料を均一に塗布するという観点からは、フローコーターが適している。
また、下塗り層は、基板表面からの毛羽立ちを研磨後の表面に出さないよう強固に固める性質を持つことが必要であり、その目安としては、下塗り層の表面硬度が鉛筆硬度でH~3Hであることが好ましい。表面硬度がH未満では研磨の際に表面の毛羽が抜け残るおそれがあることに加え化粧層全体の硬度が不足して傷つきやすいものとなってしまう。また、表面硬度が3Hを超えると、下塗り層が硬すぎて基板の動きに追従できなくなり、化粧層にクラックが入る原因となる。ここで、鉛筆硬度とは、JIS K 5600-5-4:1999に準拠した鉛筆法による引っかき硬度を示している。
また、下塗り層を複数回に分けて形成する場合、下塗り層の研磨は、下塗り塗装をすべて終えてからその表面のみを研磨してもよいし、下塗り塗装し硬化(半硬化)させるたびに表面研磨を行うこともできる。
平行方向のRaは、0.5~4μmであることが好ましく、1~3μmであることがより好まく、かつ平行方向のRzは、5~30μmであることが好ましく、10~25μmであることがより好ましい。さらに直交方向のRaは、5~15μmであることが好ましく、5~10μmであることがより好ましく、かつ直交方向のRzは、35~70μmであることが好ましく、40~60μmであることがより好ましい。
また、顔料を比較的高濃度で含有する塗料が好ましい。顔料は、塗料中の総固形分量のうち30~60質量%含まれるのが好ましく、これにより良好な着色性が得られ、さらに基材隠蔽性の面からも好ましいといえる。着色層の形成方法は、ロールコーターまたはフローコーターによる塗布が適しており、2回以上に分けて重ね塗りする場合にはこれらを適宜組み合わせて用いてもよい。
また、着色層形成後は、その表面をバフ研磨等により研磨することができる。バフ研磨することで、その上層に設けられる印刷層および上塗り層の形成性、化粧特性等を改善することができる。
また、前記上塗り層に用いるクリア塗料には、表面のつやを抑えて質感を向上するためにつや消し剤を添加する。つや消し剤は非晶質の合成シリカの微粉末が化学的安定性や透明性確保の点から好まく、特に湿式法で合成される微粉シリカを用いるのが好ましい。つや消し剤の添加量は、クリア塗料中の固形分のうち、1~6質量%が好ましく、1~3質量%がより好ましい。また、つや消し剤の平均粒子径は1~10μmが好ましい。
また、樹脂ビーズの平均粒子径は5~40μmが好ましく、より好ましくは比較的粒径の大きい樹脂ビーズと比較的小さい粒径の樹脂ビーズを2種類以上混ぜて使うことでより自然な凹凸表面を有する上塗り層を形成することができる。例えば、平均粒径20~40μmの大ビーズと同5~10μmの小ビーズの2種類を混合して使用し、大ビーズに対し小ビーズを質量比で1.1~1.6倍の割合とすることで自然な凹凸表面となる。小ビーズの割合をやや多めにする方がより自然な凹凸表面となることが期待できる。
なお、樹脂ビーズの含有量は、クリア塗料の総固形分のうち5~20質量%が好ましく、5~15質量%がより好ましい。樹脂ビーズの含有量が5質量%未満では十分な凹凸感を得られず、また、20質量%を超えると不自然なざらつきが出るため良好な木質感を得ることができない。
基板として、JIS A 5430:2013の表1における「けい酸カルシウム板 タイプ2 0.8けい酸カルシウム板」に準拠した、かさ密度0.8g/cm3のけい酸カルシウム板である、エーアンドエーマテリアル社製 ハイラック(サイズ:1820mm×910mm×6mm)を用いた。なお、基板は、プラテン研磨機を用いて番手100番の研磨紙で研磨することにより、あらかじめ化粧層を形成する面(以下、表面)を平滑にしたものを使用した。研磨した基板表面は、鉛筆硬度5Bであった。
各塗装は、次の塗料を使用して行った。
含浸シーラー:大日本塗料社製 Vセラン#100NSシーラー
(ポリウレタン樹脂系シーラー)
下塗り層塗料:変性エポキシ樹脂系塗料(紫外線硬化型)
塗料の組成は、有機質分50%、無機質分50%である。
着色層塗料:ナトコ社製 ユービマイルド 54Fウォールナット
(2液硬化型アクリルウレタン樹脂系塗料)
印刷層塗料:ナトコ社製 NTインクMウォールナット
(アクリル樹脂系グラビアインキ)
上塗り層塗料:2液硬化型アクリルウレタン樹脂系クリア塗料
塗料中の総固形分のうち、湿式法シリカ:平均粒径約4μmを約1.5質量%、樹脂ビーズ:平均粒径30μmを約4質量%、樹脂ビーズ:平均粒径8μmを約5質量%、それぞれ含有している。なお、これらの平均粒径はいずれもコールターカウンター法(APチューブ50μm)による値である。
実施例1
基板の表面にロールコーターを用いて含浸シーラーを約30g/m2塗布し、基板の表面に有機固形分が約30g/m2となる含浸シーラー層を形成した。
次にロールコーターを用いて基板表面側に下塗り塗料を約120g/m2塗布した後、紫外線照射により塗膜を硬化し、プラテン研磨機により研磨した。下塗り塗料硬化後の表面硬度は、鉛筆硬度2Hであった。研磨は初めに番手240番の研磨紙を用いて研磨し、次に番手60番の研磨紙を用いて研磨して、膜厚が約40μmとなる下塗り層を形成した。 さらに下塗り層の上から着色層として、フローコーターを用いて着色層塗料を約110g/m2塗布し、静置後に熱風式乾燥機で塗膜を硬化させた後、バフ研磨機を用いて、番手1000番のバフロールにて着色層の表面を研磨して、膜厚が約26μmで有機固形分が約30g/m2の着色層を形成した。
つぎに印刷層として、着色層の表面にグラビアオフセット印刷機を用いて印刷層の厚みが約1μm以下で有機固形分量が約5g/m2となる木目模様の印刷層を形成した。さらに印刷後の表面にフローコーターを用いてクリア塗料を約80g/m2塗布し、静置後に熱風式乾燥炉で塗膜を硬化させ、塗膜の厚みが約21μmで有機固形分が約28g/m2の上塗り層を形成して化粧板を作成した。
下塗り層の研磨において、初めに番手240番の研磨紙を用いて研磨し、次に番手400番の研磨紙を用いて研磨すること以外は実施例1と同じとした。
基板の表面にロールコーターを用いて含浸シーラーを約30g/m2塗布し、基板の表面に有機固形分が約30g/m2となる含浸シーラー層を形成した。
次にロールコーターを用いて基板表面側に下塗り塗料を約120g/m2塗布した後、紫外線照射により塗膜を硬化し、プラテン研磨機により研磨した。研磨は初めに番手240番の研磨紙を用いて研磨し、次に番手60番の研磨紙を用いて研磨して、膜厚が約40μmとなる下塗り層を形成し、実施例1における研磨した下塗り層形成までとした。
下塗り層の研磨において、初めに番手240番の研磨紙を用いて研磨し、次に番手400番の研磨紙を用いて研磨すること以外は参考例1と同じとしたことにより、比較例1における研磨した下塗り層形成までとした。
測定長さ:15.0mm
カットオフ:2.5mm
測定速度:1.5mm/s
測定レンジ:800μm
しかし、比較例1のように平滑な下塗り層の上層に、着色層、印刷層および樹脂ビーズが添加された上塗り層を設けただけでは、単に平坦でザラツキ感のある表面とはなるものの、良好な木質感を表現することはできなかった。図3の粗さ測定波形から解るとおり、平坦な面に樹脂ビーズによる大小の凸模様が見られるものの、平行方向と直交方向の間に違いが無く単調であり、木質感を表現するに至らなかった。
2:シーラー層
3:下塗り層
4:着色層
5:印刷層
6:上塗り層
7:樹脂ビーズ(大ビーズ)
8:樹脂ビーズ(小ビーズ)
Claims (4)
- 窯業系基板の少なくとも片側の表面に、シーラー層、下塗り層、着色層、印刷層および上塗り層をこの順で形成する窯業系化粧板の製造方法であって、前記下塗り層は、下塗り塗料を塗布して硬化させた表面を前記窯業系基板の長手方向に沿って無数のスジがつくよう、番手が40~100番の研磨材を用いて粗く研磨して形成し、前記上塗り層は、樹脂ビーズおよび非晶質の合成シリカを含有するクリア塗料を塗布して形成することを特徴とする窯業系化粧板の製造方法。
- クリア塗料の塗布手段が、ロールコーター法又はスプレー法であることを特徴とする請求項1記載の窯業系化粧板の製造方法。
- 前記下塗り層形成後の表面粗さが、前記窯業系基板の長手方向に対し平行方向のRaの値が0.5~4μmかつRzの値が5~30μmであり、同直交方向のRaの値が5~15μmかつRzの値が35~70μmであることを特徴とする請求項1又は2に記載の窯業系化粧板の製造方法。
- 前記樹脂ビーズとして平均粒径20~40μmの大ビーズと平均粒径5~10μmの小ビーズの少なくとも2種類を混合して使用するとともに、前記大ビーズに対する前記小ビーズの割合を質量比で1.1~1.6倍とし、かつ前記樹脂ビーズを前記クリア塗料の総固形分のうち5~15質量%含有することを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の窯業系化粧板の製造方法。
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